[實用新型]一種自動電池組均衡系統

有效

• 申請號: 201320171287.5
• 申請日: 2013-04-08
• 公開（公告）號: CN203135532U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 陳秀珍
• 申請（專利權）人: 杭州明彰科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 唐銀益

技術領域

本發明涉及電池組均衡技術領域，尤其是一種通過超級電容器與電池組中的電池并聯的方式進行電池組單體電芯電壓的自動均衡的系統。

背景技術

通過將電池進行串聯構成電池組，能夠提高電壓，滿足多種應用需要，例如電動工具、電動自行車的電機對使用電壓的需要。

電池組在工作過程中，其單體電池既不能被過充，也不能被過放，所以單體電池的一致性尤其關鍵。單體電池的一致性體現在容量和內阻的一致性，更重要的是在若干次使用后仍然要求保持良好的一致程度，若一致程度變差，則容易使得其中一個或多個電池出現過充或過放現象，從而造成單體電池的失效，最終使得電池組失效。

為了使電池組中的各個單體電池保持較好的一致程度，當前使用較多的方法是通過控制芯片監測各個單體電池的電壓，再通過開關等裝置對單體電池進行充電或放電。此方法復雜，效率較低，不易實用。

因此鑒于實際需要，有必要提供一種簡單易行的系統用于均衡電池組中的各個單體電池。

發明內容

本發明為了解決電池組中單體電池均衡的問題，提供了一種自動電池組均衡系統。

本發明的具體技術方案如下：

本發明是一種自動電池組均衡系統，所述的系統是超級電容器與電池組中的單體電池并聯的結構。

本發明所述的與單體電池并聯的超級電容器的充電上限截止電壓大于等于單體電池的充電上限截止電壓。

本發明所述的電池為鋰離子電池，所述的超級電容器為有機系超級電容器。

本實用新型的有益效果及優點如下：

1）自動調節，能夠保證使用過程中單體電池的良好均衡性。

2）簡單、易于實現，有利于實用化。

附圖說明

圖1為自動電池組均衡系統裝置結構示意圖；

圖2為本發明自動電池組均衡系統裝置實施例1的結構示意圖；

圖3為本發明實施例1的對比例1的結構示意圖；

圖4為本發明實施例1的對比例2的結構示意圖。

具體實施方式

圖1為自動電池組均衡系統裝置示意圖,其中I_Li（i=1,2,3,…）為單體電池的電流，I_Ei（i=1,2,3,…）為與單體電池并聯的超級電容器的電流，存在如下等式：

I_L1?+?I_E1?=?I_L2?+?I_E2?=?I_L3?+?I_E3?=?…?=?I_Li?+?I_Ei?

由于單體電池之間多多少少存在一些差異及在多次使用后這種差異會逐漸呈現出來，這種不均衡性的其中一個表現是內阻的不均衡，從而造成單體電池電壓出現差異，使得個別電池出現過充或過放。

本系統可有效的解決此問題，對于內阻較大的單體電池，其極化較大，放電時電壓處于較低的數值，而并聯的超級電容器則能夠分擔較大的電流，使得單體電池承擔的電流變小，因而極化變小，從而防止單體電池過放情況的發生。

此系統為自動調節，單體電池不均衡性大時，調節的程度就大，因此本系統能夠保證電池組在使用過程中具有良好的均衡性。?????

下面結合實施例對本發明的技術方案作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。

實施例1

圖2為本發明自動電池組均衡系統裝置實施例1的結構示意圖，取鋰離子電池6個進行串聯構成電池組，單體電池的工作電壓范圍為3~4.2V，容量為1.4Ah，因此電池組的工作電壓范圍為18~25.2V。

取2.7V?1F的超級電容器2個進行串聯，然后并聯到電池組的各個電池單體上（每個單元內的電容器總上限截止電壓為5.4V，大于該單元內的電池上限截止電壓）。由此構成本系統。

對電池組進行常溫下的循環測試，充放電倍率皆為0.5C，循環電壓范圍為18~25.2V，記錄循環前和循環100圈后的處于放電狀態時的各個單體電池的電壓。結果見表1如下：

表1?實施例1測試結果

對比例1

圖3為本發明實施例1的對比例1的結構示意圖，取鋰離子電池6個進行串聯構成電池組，單體電池的工作電壓范圍為3~4.2V，容量為1.4Ah，因此電池組的工作電壓范圍為18~25.2V。

對電池組進行常溫下的循環測試，充放電倍率皆為0.5C，循環電壓范圍為18~25.2V，記錄循環前和循環100圈后的處于放電狀態時的各個單體電池的電壓。結果見表2如下：

表2?對比例1測試結果